KR20200111531A - Battery module and device including the same - Google Patents

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KR20200111531A
KR20200111531A KR1020190031355A KR20190031355A KR20200111531A KR 20200111531 A KR20200111531 A KR 20200111531A KR 1020190031355 A KR1020190031355 A KR 1020190031355A KR 20190031355 A KR20190031355 A KR 20190031355A KR 20200111531 A KR20200111531 A KR 20200111531A
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battery module
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end plate
module frame
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KR1020190031355A
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윤한종
이강일
홍대지
배재현
정회민
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a battery module with improved the welding reliability of a battery module frame by preventing a blow hole phenomenon in a welding process, and to a device including the same. According to an embodiment of the present invention, the battery module comprises: a cell stack including one or more battery cells; a battery module frame housing the cell stack and having front and rear surfaces facing each other; and an end plate covering each of the front and rear surfaces of the battery module frame, wherein the battery module frame includes a first bonding surface formed on sides constituting each of the front and rear surfaces, the end plate includes a second bonding surface bonded to the first bonding surface, and an indent part is formed in at least one of the first bonding surface and the second bonding surface to be in contact with each other.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 디바이스{BATTERY MODULE AND DEVICE INCLUDING THE SAME}Battery module and device including the same {BATTERY MODULE AND DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로써, 보다 구체적으로, 금속 프레임간의 용접성이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module and a device including the same, and more specifically, to a battery module with improved weldability between metal frames and a device including the same.

현대 사회에서는 휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등의 휴대형 기기의 사용이 일상화되면서, 상기와 같은 모바일 기기와 관련된 분야의 기술에 대한 개발이 활발해지고 있다. 또한, 충방전이 가능한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 등의 대기 오염 등을 해결하기 위한 방안으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등의 동력원으로 이용되고 있는바, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 높아지고 있다.As the use of portable devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and digital cameras has become common in the modern society, the development of technologies in the fields related to such mobile devices is becoming more active. In addition, rechargeable rechargeable batteries are a way to solve air pollution, such as conventional gasoline vehicles that use fossil fuels, such as electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles ( P-HEV) is used as a power source, and the need for development of secondary batteries is increasing.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries, among which lithium secondary batteries have little memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are free. , The self-discharge rate is very low and the energy density is high.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides and carbon materials as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which the positive electrode active material and the negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator therebetween, and an exterior material that seals and accommodates the electrode assembly together with an electrolyte solution, that is, a battery case.

일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.In general, a lithium secondary battery may be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet according to the shape of the exterior material.

소형 기기들에 이용되는 이차 전지의 경우, 2-3개의 전지 셀들이 배치되나, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에 이용되는 이차 전지의 경우는, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 전지 모듈(Battery module)이 이용된다. 이러한 전지 모듈은 다수의 전지 셀이 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 셀 적층체를 형성함으로써 용량 및 출력이 향상된다. 또한, 하나 이상의 전지 모듈은 BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.In the case of secondary batteries used in small devices, 2-3 battery cells are arranged, but in the case of secondary batteries used in mid- to large-sized devices such as automobiles, a battery module electrically connecting a plurality of battery cells Is used. In such a battery module, a plurality of battery cells are connected in series or parallel to each other to form a cell stack, thereby improving capacity and output. In addition, one or more battery modules may be mounted together with various control and protection systems such as a battery management system (BMS) and a cooling system to form a battery pack.

한편, 전지 모듈은, 셀 적층체를 외부 충격, 열 또는 진동으로부터 보호하기 위해, 전면과 후면이 개방되어 셀 적층체를 내부 공간에 수납하는 전지 모듈 프레임(Battery module frame) 및 전지 모듈 프레임의 전면과 후면을 덮는 엔드 플레이트(End plate)를 포함할 수 있다.On the other hand, in order to protect the cell stack from external shock, heat or vibration, the battery module has a battery module frame and a front side of the battery module frame that has the front and rear sides open to accommodate the cell stack in an internal space. And it may include an end plate (End plate) covering the rear.

금속으로 이루어진 전지 모듈 프레임과 엔드 플레이트 간의 접합을 위해 용접이 이루어질 수 있으며, 도 1은 종래 전지 모듈 프레임과 엔드 플레이트 간의 용접 접합면을 나타내는 사진이다. 다만, 도 1의 표시한 영역을 참고하면, 용접 과정에서 전지 모듈 프레임이나 엔드 플레이트의 금속 내부에 잔존해 있는 압축 기공이 외부로 터져 나오는 블로우 홀(Blow hole) 현상이 발생할 수 있어, 용접 신뢰성을 저하하는 원인이 된다.Welding may be performed for bonding between a battery module frame made of metal and an end plate, and FIG. 1 is a photograph showing a welding bonding surface between a conventional battery module frame and an end plate. However, referring to the area indicated in FIG. 1, a blow hole phenomenon in which compressed pores remaining inside the metal of the battery module frame or end plate burst out may occur during the welding process, thereby improving welding reliability. It causes the decline.

본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 용접 과정에서의 블로우 홀(Blow hole) 현상을 방지하여 전지 모듈 프레임의 용접 신뢰성이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the embodiments of the present invention is to solve the above problems, and a battery module including the same and improved welding reliability of the battery module frame by preventing a blow hole phenomenon in the welding process. To provide a device.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 하나 이상의 전지 셀을 포함하는 셀 적층체; 상기 셀 적층체를 수납하고, 서로 마주 보는 전면과 후면이 개방된 전지 모듈 프레임; 및 상기 전지 모듈 프레임의 전면과 후면 각각을 덮는 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 전지 모듈 프레임은, 상기 전면과 상기 후면 각각을 구성하는 변들에 형성된 제1 접합면을 포함하며, 상기 엔드 플레이트는, 상기 제1 접합면과 접합되는 제2 접합면을 포함하고, 상기 제1 접합면 및 상기 제2 접합면 중 적어도 하나에는 만입부가 형성된다.A battery module according to an embodiment of the present invention includes a cell stack including one or more battery cells; A battery module frame housing the cell stack and having front and rear surfaces facing each other; And an end plate covering each of the front and rear surfaces of the battery module frame, wherein the battery module frame includes first bonding surfaces formed on sides constituting each of the front and rear surfaces, and the end plate comprises: And a second bonding surface bonded to the first bonding surface, and a depression is formed in at least one of the first bonding surface and the second bonding surface.

상기 만입부는, 상기 전지 모듈 프레임의 상기 전면과 상기 후면 각각을 구성하는 변들과 평행한 방향을 따라 뻗어있을 수 있다.The indentations may extend along a direction parallel to sides constituting each of the front and rear surfaces of the battery module frame.

상기 만입부는 상기 제1 접합면 또는 상기 제2 접합면과 수직한 방향으로 만입될 수 있다.The indentation may be indented in a direction perpendicular to the first bonding surface or the second bonding surface.

상기 만입부는 상기 제1 접합면의 변들 또는 제2 접합면의 변들로부터 이격되어 형성될 수 있다.The indentation may be formed to be spaced apart from sides of the first bonding surface or sides of the second bonding surface.

상기 만입부는 V자형, 사각형 또는 반원 형상일 수 있다.The indentation may have a V-shaped, square or semicircular shape.

상기 전지 모듈 프레임 및 상기 엔드 플레이트 각각은 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.Each of the battery module frame and the end plate may include an aluminum alloy.

상기 제1 접합면 및 상기 제2 접합면은 서로 용접 결합될 수 있다.The first bonding surface and the second bonding surface may be welded to each other.

상기 엔드 플레이트는, 상기 제2 접합면보다 상기 엔드 플레이트의 중앙 쪽에 위치하고 상기 전지 모듈 프레임 방향으로 돌출된 돌출부를 더 포함할 수 있다.The end plate may further include a protrusion positioned at a center side of the end plate than the second bonding surface and protruding toward the battery module frame.

상기 돌출부는, 상기 엔드 플레이트의 변들과 평행한 방향을 따라 뻗어 있을 수 있다.The protrusion may extend along a direction parallel to sides of the end plate.

본 발명의 실시예들에 따르면, 용접이 이루어지는 접합면에 만입부를 형성하여 금속 내부의 압축 기공이 이동하는 방향을 조절할 수 있으므로, 전지 모듈 프레임의 접합면에 블로우 홀 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, since the direction in which the compressed pores inside the metal move can be adjusted by forming a depression in the bonding surface where welding is performed, it is possible to prevent a blow hole phenomenon from occurring in the bonding surface of the battery module frame. have.

도 1은 종래 전지 모듈 프레임과 엔드 플레이트 사이의 접합면을 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 전지 모듈을 분해한 사시도이다.
도 4는 도 2의 전지 모듈을 절단선 A-A'를 따라 자른 후 오른쪽 상단 일부에 대한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈을 확대한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에서 다양하게 변형된 만입부를 나타내는 도면들이다.
1 is a photograph showing a bonding surface between a conventional battery module frame and an end plate.
2 is a perspective view showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the battery module of FIG. 2.
4 is a partial perspective view of an upper right part of the battery module of FIG. 2 after being cut along the cutting line A-A'.
5 is an enlarged view of a battery module according to another embodiment of the present invention.
6 and 7 are views showing variously modified indentations in an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, so the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. In the drawings, the thicknesses are enlarged to clearly express various layers and regions. And in the drawings, for convenience of description, the thickness of some layers and regions is exaggerated.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" or "on" another part, this includes not only "directly over" another part, but also a case where another part is in the middle. . Conversely, when one part is "directly above" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, to say "on" or "on" the reference part means that it is located above or below the reference part, and means that it is located "above" or "on" in the direction opposite to gravity. no.

또한, 명세서 전체에서, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, the term "on a cross-sectional view" means when the cross-section of the target portion is cut vertically when viewed from the side.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)을 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 전지 모듈(100)을 분해한 사시도이다.2 is a perspective view showing a battery module 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery module 100 of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 하나 이상의 전지 셀을 포함하는 셀 적층체(도시하지 않음), 셀 적층체(도시하지 않음)를 수납하고 서로 마주 보는 전면(201)과 후면(202)이 개방된 전지 모듈 프레임(200) 및 전지 모듈 프레임(200)의 전면(201)과 후면(202)을 각각 덮는 엔드 플레이트(300)를 포함한다.2 and 3, the battery module 100 according to an embodiment of the present invention accommodates a cell stack (not shown) and a cell stack (not shown) including one or more battery cells. And an end plate 300 covering the front 201 and the rear 202 of the battery module frame 200 and the battery module frame 200 with the front 201 and the rear 202 facing each other. .

보다 구체적으로, 전지 모듈 프레임(200)은, 전면(201)과 후면(202)이 개방된 사각형의 금속 판재 형상일 수 있으며, 전면(201)을 구성하는 4개의 변들(211)과 후면(202)을 구성하는 4개의 변들(212)을 포함한다.More specifically, the battery module frame 200 may be in the shape of a rectangular metal plate in which the front surface 201 and the rear surface 202 are opened, and the four sides 211 and the rear surface 202 constituting the front surface 201 Includes four sides 212 constituting ).

도 4는 도 1의 전지 모듈을 절단선 A-A’를 따라 자른 후 오른쪽 상단 일부에 대한 사시도이며, 특히 전지 모듈 프레임(200)의 전면(201)과 엔드 플레이트(300)가 접합되는 영역을 확대하여 나타낸다.FIG. 4 is a perspective view of a portion of the upper right after cutting the battery module of FIG. 1 along the cutting line A-A', and in particular, an area where the front surface 201 of the battery module frame 200 and the end plate 300 are joined. Show enlarged.

도 4를 참고하면, 전지 모듈 프레임(200)은 도 3의 전면(201)을 구성하는 변들(211)에 형성된 제1 접합면(230)을 포함하고, 엔드 플레이트(300)는 제1 접합면(230)과 접합되는 제2 접합면(330)을 포함한다. Referring to FIG. 4, the battery module frame 200 includes a first bonding surface 230 formed on sides 211 constituting the front surface 201 of FIG. 3, and the end plate 300 is a first bonding surface. It includes a second bonding surface 330 bonded to (230).

전지 모듈 프레임(200)과 엔드 플레이트(300)는 금속을 포함하며, 금속을 구성하는 소재에 대해서는 후술하도록 한다. 금속으로 구성된 전지 모듈 프레임(200)과 엔드 플레이트(300)의 접합을 위해, 제1 접합면(230)과 제2 접합면(330)이 서로 용접 결합될 수 있다.The battery module frame 200 and the end plate 300 include metal, and a material constituting the metal will be described later. To bond the battery module frame 200 and the end plate 300 made of metal, the first bonding surface 230 and the second bonding surface 330 may be welded to each other.

도 4를 다시 참고하면, 제2 접합면(330)에 만입부(340)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 만입부(340)는 제2 접합면(330)과 수직한 방향으로 만입되고, 도 3에 표시한 전면(201)을 구성하는 변들(211)과 평행한 방향(X 방향)을 따라 뻗어있는 형태일 수 있다. 즉, 만입부(340)는 제1 접합면(230)과 제2 접합면(330) 사이에서 기체가 이동하는 통로를 제공할 수 있다.Referring again to FIG. 4, a recess 340 may be formed in the second bonding surface 330. More specifically, the indentation portion 340 is indented in a direction perpendicular to the second bonding surface 330 and parallel to the sides 211 constituting the front surface 201 shown in FIG. 3 (X direction). It may be a shape that extends along. That is, the indentation 340 may provide a passage through which the gas moves between the first bonding surface 230 and the second bonding surface 330.

전지 모듈 프레임(200)이나 엔드 플레이트(300)를 제조하기 위해, 다이 캐스팅 공법(Die-casting)을 이용할 수 있으며, 그 과정에서 전지 모듈 프레임(200)이나 엔드 플레이트(300)의 내부에 압축된 기공이 형성될 수 있다. In order to manufacture the battery module frame 200 or the end plate 300, a die-casting method may be used, and in the process, compressed inside the battery module frame 200 or the end plate 300 Pore can be formed.

이 때, 만입부(340)가 제공되지 않는다면, 용접이 이루어지는 동안 상기와 같은 압축 기공이 전지 모듈의 외부 방향을 향해 터져 나오는 블로우 홀(Blow hole) 현상이 발생하여, 용접 신뢰성을 저하할 수 있다.At this time, if the indentation portion 340 is not provided, a blow hole phenomenon in which the compressed pores as described above burst out toward the outside of the battery module during welding may occur, thereby reducing welding reliability. .

이와 달리, 본 실시예에 따르면, 만입부(340)가 전면(201)을 구성하는 변들(211)과 평행한 방향을 따라 뻗어있는 형태이므로, 금속 내부의 압축 기공을 도 4에서의 X 방향을 따라 이동하도록 유도할 수 있다. 이로 인해, 종국적으로 압축 기공이 제1 접합면(230)과 제2 접합면(330)이 접합된 면의 외부로 뿜어져 나오는 블로우 홀(Blow hole) 현상을 방지할 수 있어, 전지 모듈 프레임(200)과 엔드 플레이트(300) 간의 용접 결합의 결합력이 상승하게 된다.In contrast, according to the present embodiment, since the indentation portion 340 extends in a direction parallel to the sides 211 constituting the front surface 201, the compressed pores inside the metal are changed in the X direction in FIG. You can induce them to move along. As a result, it is possible to prevent a blow hole phenomenon in which compressed pores are eventually blown out of the surface where the first bonding surface 230 and the second bonding surface 330 are bonded, so that the battery module frame ( 200) and the coupling force of the welding joint between the end plate 300 is increased.

도 4를 다시 참고하면, 만입부(340)는 제2 접합면(330)의 변들로부터 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 제2 접합면(330)의 변들 중 상부에 위치한 변, 즉 전지 모듈의 외부로 노출되는 변으로부터 이격되는 것이 더욱 바람직하다. 그렇지 않다면, 만입부(340)가 전지 모듈의 외부와 인접하여, 만입부(340) 내부의 공간을 이동하는 공기가 외부로 터져 나오는 것을 방지할 수 없기 때문이다.Referring again to FIG. 4, the indentation 340 is preferably formed to be spaced apart from the sides of the second bonding surface 330. Among them, it is more preferable to be spaced apart from the side of the second bonding surface 330 located on the upper side, that is, the side exposed to the outside of the battery module. Otherwise, since the indentation portion 340 is adjacent to the outside of the battery module, it is not possible to prevent the air moving in the space inside the indentation portion 340 from exploding to the outside.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 모듈을 확대한 도면으로, 도 5를 참고하면, 전지 모듈 프레임(200)의 제1 접합면(230)에 만입부(240)가 형성될 수 있다. 마찬가지로, 만입부(240)는 제1 접합면(230)과 수직한 방향으로 만입되고, 전지 모듈 프레임(200)의 전면을 구성하는 변들(211)과 평행한 방향을 따라 뻗어있는 형태일 수 있다. FIG. 5 is an enlarged view of a battery module according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, indentations 240 may be formed in the first bonding surface 230 of the battery module frame 200. . Likewise, the indentation 240 may be indented in a direction perpendicular to the first bonding surface 230 and may extend in a direction parallel to the sides 211 constituting the front surface of the battery module frame 200. .

앞서 설명한 도 4의 만입부(340)와 마찬가지로, 제1 접합면(230)에 형성된 만입부(240)도, 압축 기공이 제1 접합면(230)과 제2 접합면(330)이 접합된 면의 외부로 뿜어져 나오는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제1 접합면(230)의 만입부(240)는, 만입부(240)가 형성된 위치를 제외하면 앞서 설명한 제2 접합면(330)의 만입부(340)와 상호 동일 내지 유사한 구성이 적용될 수 있으며, 반복되는 내용은 생략한다.Like the indentation portion 340 of FIG. 4 described above, the indentation portion 240 formed on the first bonding surface 230 also has compressed pores in which the first bonding surface 230 and the second bonding surface 330 are joined. It can play a role of preventing it from being sprayed out of the cotton. That is, the indentation portion 240 of the first bonding surface 230 has the same or similar configuration as the indentation portion 340 of the second bonding surface 330 described above, except for the position where the indentation portion 240 is formed. It can be applied, and repeated content is omitted.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 만입부는 제1 접합면 및 제2 접합면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 즉, 제1 접합면과 제2 접합면 중 하나에 형성될 수 있고, 도시하지는 않았지만 제1 접합면과 제2 접합면 모두에 형성될 수도 있다. 다만, 만입부가 제1 접합면과 제2 접합면 모두에 형성된다면, 원활한 용접을 위해서 제1 접합면에 형성된 만입부과 제2 접합면에 형성된 만입부는 서로 겹치지 않는 영역에 위치하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the indentation according to embodiments of the present invention may be formed on at least one of the first bonding surface and the second bonding surface. That is, it may be formed on one of the first bonding surface and the second bonding surface, and although not shown, may be formed on both the first bonding surface and the second bonding surface. However, if the indentation is formed on both the first bonding surface and the second bonding surface, it is preferable that the indentation formed on the first bonding surface and the indentation formed on the second bonding surface are located in regions that do not overlap each other for smooth welding.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에서 다양하게 변형된 만입부를 나타내는 도면들이다.6 and 7 are views showing variously modified indentations in an embodiment of the present invention.

도 4, 도 6 및 도 7을 참고하면, 만입부(340, 341, 342)는 제1 접합면(230)과 제2 접합면(330) 사이에 공기 이동 통로를 제공할 수 있으면 그 형태는 제한 되지 않으므로, V자형의 만입부(340) 뿐만 아니라, 사각형이 만입부(341) 또는 반원 형상의 만입부(342)가 가능할 수 있다.4, 6, and 7, if the indentations 340, 341, and 342 can provide an air passage between the first bonding surface 230 and the second bonding surface 330, the shape is Since it is not limited, not only the V-shaped indentation 340, but also the rectangular indentation 341 or the semicircular indentation 342 may be possible.

도 3 및 도 4를 다시 참고하면, 엔드 플레이트(300)는, 제2 접합면(330)보다 엔드 플레이트(300)의 중앙 쪽에 위치하고 전지 모듈 프레임(200) 방향으로 돌출된 돌출부(350)를 더 포함할 수 있다. 즉, 엔드 플레이트(300)의 상변을 나타낸 도 4를 기준으로, 돌출부(350)는 제2 접합면(330)보다 하단에 위치할 수 있고, 도시하지 않았으나 엔드 플레이트의 하변을 기준으로 돌출부는 제2 접합면보다 상단에 위치할 수 있다. 엔드 플레이트의 좌, 우변의 경우도 마찬가지이다.Referring again to FIGS. 3 and 4, the end plate 300 further includes a protrusion 350 located at the center of the end plate 300 than the second bonding surface 330 and protruding toward the battery module frame 200. Can include. That is, based on FIG. 4 showing the upper side of the end plate 300, the protrusion 350 may be located below the second bonding surface 330, and although not shown, the protrusion based on the lower side of the end plate is removed. 2 It can be located on top of the junction surface. The same applies to the left and right sides of the end plate.

한편, 돌출부(350)는 엔드 플레이트(300)의 변들과 평행한 방향을 따라 뻗어 있는 형태일 수 있다. 즉, 제1 접합면(230)과 제2 접합면(330)의 용접 결합이 이루어진 영역을 따라 이어진 형태일 수 있다.Meanwhile, the protrusion 350 may have a shape extending in a direction parallel to the sides of the end plate 300. That is, the first bonding surface 230 and the second bonding surface 330 may be connected along an area in which welding is formed.

또한, 돌출부(350)는 엔드 플레이트(300)를 구성하는 변들 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 필요에 따라서, 마주보는 양 변들에만 형성될 수도 있고, 모든 변들에 형성될 수도 있다.Also, the protrusion 350 may be formed on at least one of the sides constituting the end plate 300. If necessary, it may be formed only on both sides facing each other, or may be formed on all sides.

전지 모듈 프레임(200)이 엔드 플레이트(300)와 결합할 때, 돌출부(350)가 전지 모듈 프레임의 개방된 전면(201)에 삽입되기 때문에, 전지 모듈 프레임(200)과 엔드 플레이트(300)가 어긋남 없이 체결될 수 있다. 또한, 돌출부(350)에 의해 제1 접합면(230)과 제2 접합면(330)이 서로 어긋남 없이 접촉된 상태에서 용접이 진행될 수 있으므로, 용접이 보다 용이하게 이루어질 수 있다. 추가로, 전지 모듈 프레임(200) 내부에서 발생하는 열에 의해 용접 부분에서 뒤틀림이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 약간의 뒤틀림이 발생하더라도, 용접 부분에서의 뒤틀린 곳이나 튀어나온 곳이 전지 모듈 프레임(200) 내부의 전지 셀이나 장치에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.When the battery module frame 200 is coupled with the end plate 300, since the protrusion 350 is inserted into the open front surface 201 of the battery module frame, the battery module frame 200 and the end plate 300 are It can be fastened without misalignment. In addition, since welding can be performed in a state in which the first bonding surface 230 and the second bonding surface 330 are in contact with each other by the protrusion 350, welding can be performed more easily. In addition, it is possible to prevent the occurrence of distortion in the welding part due to heat generated inside the battery module frame 200, and even if a slight distortion occurs, the distortion or protrusion in the welding part is the battery module frame ( 200) It is possible to prevent the internal battery cells or devices from being affected.

한편, 전지 모듈 프레임(200) 및 엔드 플레이트(300) 각각은 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 전지 모듈 프레임(200)은 Al 5052와 같은 Al-Mg계 합금이나 Al 6063과 같은 Al-Mg-Si계의 합금을 포함할 수 있고, 엔드 플레이트(300)는 ADC12 합금과 같은 Al-Si-Cu계 합금이나 Silafont-36 합금과 같이 Al-Si계 합금에 Mg 및 Mn이 첨가된 합금을 포함할 수 있다.Meanwhile, each of the battery module frame 200 and the end plate 300 may include an aluminum alloy. More specifically, the battery module frame 200 may include an Al-Mg-based alloy such as Al 5052 or an Al-Mg-Si-based alloy such as Al 6063, and the end plate 300 is Al such as an ADC12 alloy. -It may include an alloy in which Mg and Mn are added to an Al-Si alloy such as a Si-Cu alloy or Silafont-36 alloy.

한편, 도 3을 다시 참고하면, 전지 모듈 프레임(200)의 후면(202)에도 앞서 설명한 전지 모듈 프레임(200)의 전면(201)에 대한 구성이 적용될 수 있음은 물론이며, 이는 중복되는 내용이므로 생략하기로 한다.Meanwhile, referring to FIG. 3 again, the configuration for the front surface 201 of the battery module frame 200 described above may also be applied to the rear surface 202 of the battery module frame 200, as well as overlapping content. I will omit it.

앞에서 설명한 전지 모듈은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.The battery module described above can be applied to various devices. Such a device may be applied to a vehicle such as an electric bicycle, an electric vehicle, or a hybrid, but is not limited thereto, and may be applied to various devices capable of using a secondary battery.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

100: 전지 모듈
200: 전지 모듈 프레임
230: 제1 접합면
300: 엔드 플레이트
330: 제2 접합면
340: 만입부
350: 돌출부
100: battery module
200: battery module frame
230: first bonding surface
300: end plate
330: second bonding surface
340: indentation
350: protrusion

Claims (10)

하나 이상의 전지 셀을 포함하는 셀 적층체;
상기 셀 적층체를 수납하고, 서로 마주 보는 전면과 후면이 개방된 전지 모듈 프레임; 및
상기 전지 모듈 프레임의 상기 전면과 상기 후면 각각을 덮는 엔드 플레이트를 포함하고,
상기 전지 모듈 프레임은, 상기 전면과 상기 후면 각각을 구성하는 변들에 형성된 제1 접합면을 포함하며,
상기 엔드 플레이트는, 상기 제1 접합면과 접합되는 제2 접합면을 포함하고,
상기 제1 접합면 및 상기 제2 접합면 중 적어도 하나에는 만입부가 형성되는 전지 모듈.
A cell stack including one or more battery cells;
A battery module frame housing the cell stack and having front and rear surfaces facing each other; And
And an end plate covering each of the front and rear surfaces of the battery module frame,
The battery module frame includes first bonding surfaces formed on sides constituting each of the front and rear surfaces,
The end plate includes a second bonding surface bonded to the first bonding surface,
A battery module having a recess formed in at least one of the first bonding surface and the second bonding surface.
제1항에서,
상기 만입부는, 상기 전지 모듈 프레임의 상기 전면과 상기 후면 각각을 구성하는 변들과 평행한 방향을 따라 뻗어있는 전지 모듈.
In claim 1,
The indentation portion, the battery module extending along a direction parallel to the sides constituting each of the front and rear surface of the battery module frame.
제2항에서,
상기 만입부는 상기 제1 접합면 또는 상기 제2 접합면과 수직한 방향으로 만입된 전지 모듈.
In paragraph 2,
The indentation portion is a battery module indented in a direction perpendicular to the first bonding surface or the second bonding surface.
제2항에서,
상기 만입부는 상기 제1 접합면의 변들 또는 제2 접합면의 변들로부터 이격되어 형성된 전지 모듈.
In paragraph 2,
The indentation portion is formed to be spaced apart from sides of the first bonding surface or the sides of the second bonding surface.
제1항에서,
상기 만입부는 V자형, 사각형 또는 반원 형상인 전지 모듈.
In claim 1,
The indentation portion is a V-shaped, square or semi-circular battery module.
제1항에서,
상기 전지 모듈 프레임 및 상기 엔드 플레이트 각각은 알루미늄 합금을 포함하는 전지 모듈.
In claim 1,
Each of the battery module frame and the end plate includes an aluminum alloy.
제1항에서,
상기 제1 접합면 및 상기 제2 접합면은 서로 용접 결합된 전지 모듈.
In claim 1,
The battery module wherein the first bonding surface and the second bonding surface are welded to each other.
제1항에서,
상기 엔드 플레이트는, 상기 제2 접합면보다 상기 엔드 플레이트의 중앙 쪽에 위치하고 상기 전지 모듈 프레임 방향으로 돌출된 돌출부를 더 포함하는 전지 모듈.
In claim 1,
The end plate is a battery module further comprising a protrusion positioned at the center of the end plate than the second bonding surface and protruding toward the battery module frame.
제8항에서,
상기 돌출부는, 상기 엔드 플레이트의 변들과 평행한 방향을 따라 뻗어 있는 전지 모듈.
In clause 8,
The protrusion is a battery module extending along a direction parallel to the sides of the end plate.
제1항에 따른 전지 모듈을 하나 이상 포함하는 디바이스.A device comprising at least one battery module according to claim 1.
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